WLAN芯片的指數(shù)回歸技術(shù)
下面我們來探討一下DFWMAC的碰撞機(jī)率。不過,不對碰撞問題做完整的數(shù)學(xué)分析,只針對它的性質(zhì),做判定和說明。仔細(xì)檢視CW,和從CW選出的一個時槽的機(jī)率:假設(shè)有許多個工作站一起競奪媒體的存取權(quán),剛開始時,這種設(shè)計會使回歸時間的機(jī)率函數(shù)呈現(xiàn)平均分布,每一個時槽的被選中機(jī)率是相同的。
在第二個周期之內(nèi),假設(shè)有一個工作站A獲得存取權(quán),其工作站在工作站A開始發(fā)射信號之前都會等待或延遲,假設(shè)這個延遲時間是CWselected—這就是前面所介紹的“隨機(jī)延遲時間”?,F(xiàn)在,剩下的“競爭窗口”是從0到CW-CWselected,剩余的工作站(除了工作站A以外的其它工作站)在0到CW-CWselected的范圍內(nèi)競爭。這范圍內(nèi)的時槽的被選中機(jī)率也是相同的,因為它們是重新進(jìn)行競爭之故。
如果這時有一個新工作站加入競爭;或者在前一個周期內(nèi),有兩個或以上的工作站發(fā)生碰撞,它們將會在CW或2倍的CW或數(shù)倍的CW中選擇時槽,它們選擇時槽的機(jī)率應(yīng)該是較小的。直覺上,新進(jìn)者本來就要等久一點(diǎn)才能獲得存取權(quán);至于發(fā)生碰撞的工作站的獲得存取權(quán)之機(jī)率,應(yīng)該比新進(jìn)的工作站的獲得存取權(quán)之機(jī)率少一半才對。不過為了便于說明,這里將新進(jìn)的工作站和發(fā)生碰撞的工作站視為同類;此時,它們的機(jī)率都遠(yuǎn)小于其它剩余工作站的機(jī)率;而它們的機(jī)率的些微差異是可以省略不計的,其中,時槽超過CW-CWselected范圍的被選中機(jī)率,遠(yuǎn)低于從0到CW-CWselected范圍內(nèi)的時槽被選中機(jī)率。請注意,實際上,新進(jìn)的和碰撞重來的工作站之時槽被選中機(jī)率,占有0到CW-CWselected和CW-CWselected的完整CW范圍。
假設(shè)WLAN處于高負(fù)載的情況(一直有工作站離開,也一直有工作站加入競爭,且離開和加入的數(shù)量是均衡的),這時,可以發(fā)現(xiàn)位于CW前面的時槽(即較早生成的時槽),具有比較高的被選中機(jī)率。因此,時槽的被選中機(jī)率是一個遞減的階梯函數(shù)(staircase function)。
不過,這會導(dǎo)致一種我們很不想看到的現(xiàn)象:愈可能被選中的時槽,也愈可能被選中兩次或更多次,所以它發(fā)生碰撞的機(jī)會也愈高。為了盡量避免碰撞的發(fā)生,應(yīng)該使每一個時槽的分布機(jī)率維持相等。
改良的回歸機(jī)制
為了解決上述的問題,有許多方法可以采用。其中一種方法是,令剩余的工作站于每個周期,在完整的CW內(nèi),選擇一個新的隨機(jī)回歸時間。不過,這可能會造成某一個工作站都一直在等待存取的機(jī)會,因為此方法并沒有限制最大的等待時間。底下分別以兩種方法來解決這個問題,它們都企圖將新進(jìn)的工作站和前一次競爭失敗的(剩余的)工作站之機(jī)率區(qū)分開來。這兩種方法是:加權(quán)的選擇機(jī)率、負(fù)載自適性(load adaptive)選擇。為了追求精確和精致,必須使用簡要的數(shù)學(xué)觀念和方程式來說明它們。
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